Wyjaśnienie równania Drake’a: Ile pozaziemskich cywilizacji żyje w Drodze Mlecznej?

Równanie Drake’a służy do obliczania, ile pozaziemskich cywilizacji szacunkowo żyje w naszej galaktyce, Drodze Mlecznej

Równanie Drake’a: Siedem zmiennych dla jednego obliczenia

Droga Mleczna to galaktyka, w której znajduje się nasz Układ Słoneczny, a więc i Ziemia. Biorąc pod uwagę jej rozmiar, wydaje się mało prawdopodobne, że jesteśmy jedyną zamieszkałą planetą. Równanie Drake’a może być użyte do obliczenia prawdopodobieństwa, że ktoś jest w domu na odległych światach.

• W Drodze Mlecznej istnieje ponad 300 milionów światów, które mają warunki podobne do ziemskich, w tym możliwość przepływu wody. Wydaje się więc logiczne, że my na Ziemi nie jesteśmy jedyną cywilizacją w galaktyce.

• Równanie Drake’a, które zostało stworzone przez Franka Drake’a w 1961 roku, może być użyte do obliczenia liczby możliwych do wykrycia cywilizacji w Drodze Mlecznej. Wzór składa się z siedmiu różnych zmiennych, które są brane pod uwagę w obliczeniach. Równanie Drake’a jest następujące: N = 𝑅𝑁* . 𝑓𝑝 . 𝑛𝑒 . 𝑓𝑙 . 𝑓𝑖 . 𝑓𝑐 . 𝐿

• N oznacza możliwą liczbę pozaziemskich cywilizacji w naszej galaktyce i stanowi wynik po pomnożeniu wszystkich zmiennych.

• Zmienna 𝑅𝑁* oznacza średnie tempo formowania się gwiazd na rok w naszej galaktyce. Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Hubble’a zmienna ta jest dość przewidywalna i wynosi od czterech do 19 mas Słońca rocznie. Szukamy tylko gwiazd o jasności porównywalnej z jasnością naszego Słońca. Mniejsze gwiazdy mają mniejszą jasność i siłę grawitacji, co oznacza, że na przykład planety mogą podlegać bardzo wysokiemu tarciu pływowemu. Ze względu na tę ograniczoną rotację, jedna połowa planety byłaby stale skierowana w stronę gwiazdy i gorąca. Druga strona byłaby zawsze ciemna i zimna.

• Gwiazdy, które mają większą jasność niż nasze Słońce, z drugiej strony mają zbyt dużą aktywność magnetyczną, a tym samym silniejsze promieniowanie kosmiczne. Nie sprzyja to rozwojowi życia.

• 𝑓𝑝 to odsetek gwiazd z układami planetarnymi. Rodzi to pytanie, ile gwiazd w Drodze Mlecznej jest częścią układu planetarnego. Według obserwacji, około połowa wszystkich gwiazd należy do układu planetarnego – takiego jak nasze Słońce.

• Zmienna 𝑛𝑒 opisuje średnią liczbę planet na gwiazdę w ekosferze. Ekosfera to obszar w układzie planetarnym, w którym nie można wykluczyć istnienia życia ze względu na panujące warunki fizyczne. Taka planeta nie może znajdować się zbyt blisko lub zbyt daleko w stosunku do wielkości gwiazdy. Ogólnie rzecz biorąc, poszukiwane są planety skaliste o umiarkowanych temperaturach, które krążą wokół gwiazd podobnych do Słońca – takich jak nasza Ziemia.

• 𝑓𝑙 oznacza odsetek planet z życiem. Rodzi to pytanie, ile planet w ekosferze jest siedliskiem życia. Jak dotąd nie ma naukowo weryfikowalnych danych na ten temat, ponieważ znamy tylko jeden przykład: nasz Układ Słoneczny.

• Zmienna 𝑓𝑖 oznacza proporcję planet z inteligentnym życiem. Jeśli życie rozwija się na planecie w ekosferze, pojawia się pytanie, jak wysoko jest ono rozwinięte i inteligentne. Również w tym przypadku brakuje naukowo weryfikowalnych danych liczbowych.

• 𝑓𝑐 to odsetek planet zainteresowanych komunikacją międzygwiezdną. Pytanie brzmi, ile inteligentnych cywilizacji jest zainteresowanych komunikacją z innymi jednostkami w galaktyce. Założenie jest takie, że można znaleźć tylko tych, którzy są zainteresowani komunikacją.

• 𝐿 oznacza długość życia cywilizacji technicznej, tj. takiej, która może odbierać sygnał radiowy z kosmosu i wysyłać sygnał w kosmos, w latach. Życie na planetach jest zagrożone przez wpływy wewnętrzne i zewnętrzne. Całe cywilizacje mogą zostać zniszczone przez uderzenia komet, wybuchy wulkanów, wirusy lub samą cywilizację. Życie cywilizacji kończy się najpóźniej w momencie śmierci planety. Żywotność każdej planety w układzie słonecznym jest ograniczona – między innymi przez ulotność gwiazdy.

Dalsze życie w Drodze Mlecznej jest uważane za bardzo prawdopodobne

Uważa się, że od 37 do 60 procent gwiazd podobnych do Słońca w Drodze Mlecznej posiada planetę, która oferuje umiarkowany i ziemski świat dla cywilizacji.

• Według obliczeń, najbliższy nam świat znajduje się prawdopodobnie w odległości 20 lat świetlnych. Do czterech takich światów można dotrzeć w ciągu 33 lat świetlnych. Dla porównania: jeden rok świetlny to odpowiednik 9,5 biliona ludzkich lat. To bardzo długo.

• Ogólnie rzecz biorąc, inne życie w naszej galaktyce jest całkiem prawdopodobne. Staje się to jeszcze bardziej oczywiste, gdy weźmie się pod uwagę, że inne życie może już zostać odkryte w naszym Układzie Słonecznym. Na przykład, zakłada się, że warunki dla życia mikrobiologicznego były obecne na wczesnym Marsie.

• A jeśli inne życie istniało nawet w naszym Układzie Słonecznym, to prawdopodobieństwo, że jest ono również możliwe w innych układach słonecznych ogromnie wzrasta. Wielu naukowców zakłada, że biorąc pod uwagę różnorodność masy kosmicznej, życie biologiczne nie jest przypadkiem, ale nieuchronnością.

• Dlatego równanie Drake’a pomaga określić, ile potencjalnego życia można się tam spodziewać. Tylko jedna zmienna w równaniu jest trudna do odpowiedzi: czy my, ludzie, jesteśmy jedyną cywilizacją technologiczną na Ziemi. Odpowiedź na to pytanie uzyskamy dopiero wtedy, gdy być może pewnego dnia odbierzemy sygnał z kosmosu.